Fisica 5º ...Fluidos

1-      La presión  se determina con la fórmula   Presión = fuerza/área   

Su unidad de medida en el SI   es el pascal (Pa), además se puede medir en atmósferas (atm), en milímetros de mercurio (mmHg) y torrichelis (torr).

Ej: Si se aplica una fuerza de 100N en un área de 0.75m² la presión será de 100/0.75 = 133.3 N/m²   o 133.3 Pa.

2-      La densidad es la cantidad de masa que tiene un cuerpo por unidad de volumen y se representa con la letra rho (ρ) y se determina con la fórmula     ρ = masa/volumen. Sus unidades de medida pueden ser Kg/m³ ,g/cm³, g/ml,etc.

Ej: Un cubo de metal tiene un volumen de 1.4m³ si su peso es de 980N, cual será su densidad.

Si el peso se determina  masa x gravedad (peso = m x g),

entonces masa = peso/gravedad         m = 980 / 9.8 = 100 Kg

Su densidad será   100Kg / 1.4m³ = 71.4 Kg/m³.  

3-      El principio de Pascal dice Una presión externa aplicada a un líquido en reposo se transmite por igual a todas las partes del líquido.

 

1-      El principio de Arquímedes dice que   Sobre un cuerpo sumergido en un fluido, actúa una fuerza de empuje ascendente igual  al peso del fluido desplazado por el cuerpo.

Las fórmulas asociadas a dicho enunciado son:

B = Vρ g

( B = fuerza de flotación o empuje, ρ = densidad del líquido o fluido, g = 9.8 N, V = volumen sumergido)

( Para un cuerpo flotante)     V_s ρ_s = V_l ρ_l

( V_s = Volumen total del sólido, ρ_s = densidad del sólido,

V_l = volumen del líquido desplazado, ρ_l = densidad del líquido)

Consideraciones de flotación: (ρ_s= densidad del sólido ρ_l = densidad del líquido)

Ej:  Un cuerpo que tiene un volumen de 0.5 m³ se encuentra sumergido un 50% en agua, si la densidad del agua es de 1000kg/m³. Determine la fuerza de flotación que experimenta el cuerpo.

Si el cuerpo está sumergido un 50% solo se considera la mitad de su volumen o sea 0.5/2 = 0.25 m³ , entonces la fuerza de flotación será    B = V.ρ.g

B = 0.25 x 1000 x 9.8 = 2450 N.

 

1-      La ley de Boyle  explica que una misma cantidad de  gas a temperatura constante, mantiene una relación de presión-volumen también constante, aunque se varíe su presión o su volumen en situaciones distintas, y se resume en el siguiente enunciado; A temperatura constante, la presión externa ejercida sobre un gas es inversamente proporcional al volumen que ocupa.

Fórmula:    P₁V₁ = P₂V₂

Ej: Un globo de feria a nivel del mar ocupa un volumen de 0.8 m³, si este sube a una altura donde la presión atmosférica se reduce a una tercera parte, determine el nuevo volumen del globo.

A nivel del mar la presión es igual a 1 atm, que sería V₁, una tercera parte de ella sería 1/3 o sea 0.33 atm que sería V₂, con estas consideraciones podemos plantear la ecuación y despejar la incognita.

1x0.8 = 0.33xV₂  è        V₂= 2.4 m³  

Recuerde: A menor presión mayor volumen y viceversa.

1-      Principio de Bernoulli, este principio explica que cuanto menor sea el área transversal (grosor) de un tubo que conduce un líquido, mayor será la rapidez del flujo y menor será su presión en las paredes del tubo.

Se podría resumir diciendo que a menor grosor del tubo, menor presión, mayor velocidad del líquido y viceversa

El teorema se aplica al flujo sobre superficies, como las alas de un avión o las hélices de un barco. Las alas están diseñadas para que obliguen al aire a fluir con mayor velocidad sobre la superficie superior que sobre la inferior, por lo que la presión sobre esta última es mayor que sobre la superior. Esta diferencia de presión proporciona la fuerza de sustentación que mantiene al avión en vuelo.

...EL PRINCIPIO DE  ARQUÍMEDES